DE3900438A1

DE3900438A1 - Heizgeraet, insbesondere fahrzeugheizgeraet

Info

Publication number: DE3900438A1
Application number: DE3900438A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Koch; Guenter Kahnau; Peter Glaser; Georg Habbel; Stefan Kunz; Bernhard Schmatelka
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1990-07-12
Also published as: DE58905469D1; JPH02230052A; EP0377797A2; EP0377797A3; US5082175A; EP0377797B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugzusatzheizgerät, das ein Brennerbauteil hat, das in eine von einem Brennrohr begrenzte Brennkammer ragt, und das in einem dies umgebendes Brennerkopfgehäuse des Heizgeräts aufgenommen ist. Die Brennluft, die von einem Brennluftgebläse des Heizgeräts geliefert wird, tritt in den Raum um das Brennerbauteil ein.

In der eigenen älteren Patentanmeldung P 38 07 190.8 ist ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugheizgerät der vor stehend genannten Art beschrieben. Hierbei ist ein Brenner bauteil vorgesehen, das mittels einer Anpreßeinrichtung in axialer Richtung in Richtung des Brennrohrs zur Lagefi xierung drückbar ist. Die Anpreßeinrichtung drückt das Bren nerbauteil gegen entsprechend definierte Auflagen des Brenner kopfgehäuseteils, wobei das Brennerkopfgehäuseteil einer seits und die Außenfläche des Brennerteils andererseits den Raum begrenzt, in den von einem Brennluftgebläse kommende Brennluft eintritt, die dann in das Brennerbauteil eintritt. Hierbei hat sich gezeigt, daß bei der Optimierung eines sol chen Brenners eines Heizgeräts im Hinblick auf eine schad stoffarme und leistungsfähige Verbrennung Schwierigkeiten sich ergeben, da die Brennluftführung um das Brennerbauteil von der Form, Größe u.dgl. des Brennerkopfgehäuseteils ab hängig ist. Auch ist eine unmittelbare Berührung zwischen Brennerkopfgehäuseteil und Brennerbauteil gegeben, so daß über diese Anlageberührungen auch eine Wärmeübertragung zum Brennerbauteil über das Brennerkopfgehäuseteil möglich ist, in dem auch der Abgasauslaß des Heizgeräts vorgesehen ist.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten, ein Heizgerät, insbe sondere ein Fahrzeugheizgerät, bereitzustellen, bei dem die Brennluftführung zum Brenner günstiger, insbesondere im Hin blick auf eine Optimierung der Brennerleistung und der Schad stoffarmut ist.

Nach der Erfindung zeichnet sich ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugheizgerät, mit einem in eine von einem Brennrohr begrenzte Brennkammer ragenden Brennerbauteil, das in einem es umgebenden Brennerkopfgehäuse des Heizgeräts aufgenommen ist, wobei Brennluft in den Raum um das Brennerbauteil ein tritt, dadurch aus, daß ein Mantelteil das Brennerbauteil der art umgibt, daß zwischen der Innenfläche des Mantelteils und der Außenfläche des Brennerbauteils ein Brennluftraum vorbe stimmten Volumens begrenzt ist.

Beim erfindungsgemäßen Heizgerät wird somit weitgehend unab hängig von der Größe und der Bauform des Brennerkopfgehäuse teil ein das Brennerbauteil umgebender Brennluftraum gebildet, dessen Volumen sich im vorhinein derart bestimmen läßt, daß es auf die Bauform des Brenners und die gewünschte Leistung des Heizgeräts abgestimmt ist. Auf diese Weise erreicht man beim erfindungsgemäßen Heizgerät eine definierte Brennluftfüh rung zum Brennerbauteil, die im wesentlichen unabhängig von der Gestaltung und Auslegung des Brennerkopfgehäuses ist. Ferner ist der Brenner beim erfindungsgemäßen Heizgerät derart ausgelegt, daß das Mantelteil mit dem Brennerbauteil eine komplett funktionsfähige Baueinheit bildet, die man unabhän gig vom Heizgerätegehäuse auf ihre Funktionsfähigkeit vor dem Einbauen des Heizgeräts überprüft werden kann.

Vorzugsweise liegt das Mantelteil mit seiner Außenfläche an der Innenfläche des Brennerkopfgehäuseteils an, wodurch mit tels des Luftspaltes zwischen dem Brennerteil und dem Mantel teil, der von Brennluft durchströmt ist, eine thermische Ent kopplung erreicht wird, so daß das Brennerkopfgehäuseteil nicht in unmittelbarer wärmeleitender Verbindung mit dem Bren nerbauteil ist. Somit kann der Brenner weitgehend frei von Temperatureinflüssen durch das Brennerkopfgehäuseteil betrie ben werden.

Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung nach der Erfindung ist das Mantelteil in Radialrichtung geteilt oder unterteilt. Hierdurch vereinfacht sich die Montage des Mantel teils und insbesondere kann das Mantelteil ferner derart ge staltet werden, daß noch weitere Einrichtungen des Brenners, wie Flammwächter, Zündeinrichtung u.dgl. von dem Brenner mantelteil getragen werden. Vorzugsweise ist die Teilungsebene zur Mantelfläche des Mantelteils geneigt und die so gebildeten Teile des Mantelteils sind gegeneinander verspannt, um einen dichten Abschluß im Bereich der Teilungsebene zu erreichen.

Vorzugsweise wird der Brennluftraum stirnseitig durch einen mit dem Brennerbauteil zusammenarbeitenden Deckel begrenzt, welcher den Brennluftraum stirnseitig gegenüber der Umgebung abdichtet. In diesem Deckel kann eine Eintrittsöffnung für die vom Brennluftgebläse kommende Brennluft vorgesehen sein, über die die Brennluft in den Brennluftraum eingeleitet wird. Vor zugsweise ist diese Öffnung ebenfalls gegenüber der Umgebung vorzugsweise mittels eines Dichtrings abgedichtet. Durch diese Auslegung wird die Brennluft in vorbestimmter Strömungsrich tung in den Brennluftraum eingeleitet, so daß man eine möglichst verlustarme Brennluftzufuhr erhält. Hierdurch wird der Ener giebedarf des Brennluftgebläses im Sinne einer Herabsetzung günstig beeinflußt. In bevorzugter Weise wird die Brennluft über die Eintrittsöffnung sowohl in den Brennluftraum einge leitet, daß die Brennluft auf die Außenfläche des Brenner teils gerichtet wird.

Die Erfindung wird nachstehend an einer bevorzugten Ausfüh rungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine axiale Ausschnitts ansicht eines Heizgeräts mit einem Brenner nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines insgesamt mit 1 bezeichneten Heizgeräts gezeigt. In einem Gehäuseteil 2, das ein Brennerkopf gehäuseteil 2 a umfaßt, ist ein Brennrohr 3 koaxial zur Längs mittelachse 4 des Heizgeräts 1 angeordnet. Das Brennrohr 3 be grenzt eine Brennkammer 5. Das Brennrohr 3 ist von einem Wärmetauscher 6 umgeben, der seinerseits vom Gehäuseteil 2 um schlossen ist. Beim in der Figur dargestellten Beispiel ist ein sogenanntes "Wasserheizgerät" verdeutlicht, das mit einem flüssigen Wärmeträger arbeitet, der den Zwischenraum zwischen dem Wärmetauscher 6 und dem Gehäuseteil 2 durchströmt. Am Wär metauscher 6 geben die in der Brennkammer 5 erzeugten heißen Verbrennungsgase ihre Wärme an den flüssigen Wärmeträger ab, der hierdurch aufgeheizt wird und in bestimmungsgemäßer Ver wendung zur Fahrzeugheizung benutzt wird. Die heißen Verbren nungsgase verlassen das Heizgerät 1 über einen Abgasauslaß 7. Der Eintrittsbereich mit dem Einlaß und der Austrittsbereich mit dem Auslaß für den Wärmeträger sind in der Zeichnung nicht verdeutlicht, da sie nicht in der Zeichenebene liegen.

Mit 10 ist ein Brennerbauteil bezeichnet, das den eigentlichen, die Flamme erzeugenden Brenner darstellt, und in das eine Zündeinrichtung 11, beispielsweise eine Glühkerze, sowie ein Flammwächter 12 ragt. Als Brennbauform ist ein sogenannter Verdampfungsbrenner gewählt, der einen saugfähigen Körper 13 umfaßt, der stromauf der Zündeinrichtung 11 im Brenner bauteil 10 angeordnet ist, und der zur Verdampfung des zuge führten vorzugsweise flüssigen Brennstoffs dient.

Wie in der Figur gezeigt ist, umgibt ein insgesamt mit 14 bezeichnetes Mantelteil das Brennerbauteil 10 und ist kon zentrisch zu diesem derart angeordnet, daß ein Brennluft raum 15 zwischen dem Brennerbauteil 10 und dem Mantelteil 14 gebildet wird, der in Form eines Ringspalts ausgelegt ist. Stirnseitig wird dieser Brennluftraum 15 von einem Dek kel 16 begrenzt, der dicht schließend mit dem Brennerkopf gehäuseteil 2 a verbunden ist. In diesem Deckel 16 ist eine Eintrittsöffnung 17 vorgesehen, die in Verbindung mit einem nicht dargestellten Auslaß eines ebenfalls nicht dargestell ten Brennluftgebläses steht. Zur Abdichtung gegenüber der Umgebung ist in die Eintrittsöffnung 17 eine Dichtung 18 ein gesetzt, die in Form eines Dichtrings 19 ausgelegt ist. Über diese Eintrittsöffnung 17 wird Brennluft verlustarm vom Brenn luftgebläse in bevorzugter Weise derart in den Brennluftraum 15 eingeleitet, daß der Brennluftstrom auf die Außenfläche des Brennerbauteils 10 gerichtet wird. Über den Umfang des Brennerbauteils 10 sind Öffnungen 20 in verteilter Anordnung vorgesehen, über die die Brennluft in den Innenraum des Bren nerbauteils 10 eingeleitet wird. Ferner ist in der Nähe der Zündeinrichtung 11 eine weitere Öffnung 21 am Brennerbauteil 10 vorgesehen, um Brennluft in den Raum 22 um die Zündein richtung, einzuleiten, der ferner durch einen Träger 23 für den saugfähi gen Körper 13 begrenzt wird.

Das insgesamt mit 14 bezeichnete Mantelteil ist in radialer Richtung geteilt, so daß man zueinander passende Teile 14 a, 14 b erhält. Die Teilungsebene 24 ist zur Mantelfläche 25 des Mantelteils 14 geneigt und es ist eine Einrichtung 26 vorge sehen, mittels der die Teile 14 a, 14 b des Mantelteils 14 gegeneinander verspannt werden können, um einen dichten Ab schluß im Bereich der Teilungsebene 24 zu erreichen. Das Teil 14 a des Mantelteils 14 dient zugleich als Träger für den Flammwächter 12, während das andere Teil 14 b desselben, das dem Deckel 16 zugewandt ist, die Zündeinrichtung 11 aufnimmt. Das Mantelteil 14 ist insgesamt oder es ist wenigstens ein Teil 14 a, 14 b des Mantelteils 14 aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung, wie aus Aluminium oder einer Alu miniumlegierung hergestellt. Hierdurch läßt sich das Gewicht für das zusätzlich vorgesehene Mantelteil 14 reduzieren. Das Mantelteil 14 liegt zweckmäßigerweise wenigstens teilweise an der Innenfläche des Brennerkopfgehäuseteils 2 a an und wird durch dieses abgestützt.

Mit dem nach der Erfindung vorgesehenen Mantelteil 14 wird ein als Brennluftraum dienender Ringraum um das Brennerbau teil 10 gebildet, dessen Volumen zur Optimierung der Brenn eigenschaften des Brenners auf die jeweils gewünschte Bauform des Heizgeräts u.dgl. abgestimmt werden kann. Ferner läßt sich durch das vorbestimmbare Luftvolumen, das weitgehend unabhängig von der Größe und der Ausbildungsform des Brenner kopfgehäuseteils 2 a ist, so wählen, daß zu Schwingungen nei gende Luftvolumina vermieden werden. Hierdurch erhält man ein geräuscharmes Arbeiten des Brenners und des Heizgeräts 1 insgesamt. Ferner ermöglicht das Mantelteil 14 eine thermi sche Entkopplung von Gehäuseteil 2 und dem Brennerkopfgehäuse teil 2 a, so daß der Brenner weitgehend frei von Temperaturein flüssen des Gehäuseteils 2 ist.

Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzel heiten der vorangehend erläuterten Ausführungsform beschränkt, sondern das Mantelteil 14 kann auch hiervon abweichend ausge staltet werden, vorausgesetzt, daß das nach der Erfindung ange strebte Ziel des vorbestimmten Volumens des Brennluftraumes um das Brennerbauteil 10 verwirklicht wird.

Bezugszeichen

1 Heizgerät insgesamt
2 Gehäuseteil insgesamt
2 a Brennerkopfgehäuseteil
3 Brennrohr
4 Längsmittelachse des Heizgeräts 1
5 Brennkammer
6 Wärmetauscher
7 Abgasauslaß
10 Brennerbauteil
11 Zündeinrichtung
12 Flammwärter
13 Saugfähiger Körper
14 Mantelteil insgesamt
14 a, 14 b Teile des Mantelteils 14
15 Brennluftraum
16 Deckel
17 Eintrittsöffnung
18 Dichtung
19 Dichtring
20 Öffnung an Brennerbauteil 10 für Brennluftzufuhr
21 Öffnung an Stirnfläche des Brennerbauteils 10 für Brennluftzufuhr
22 Raum um Zündeinrichtung 11
23 Träger für den saugfähigen Körper 13
24 Teilungsebene des Mantelteils 14
25 Mantelfläche des Mantelteils 14
26 Einrichtung zur Verspannung der Teile 14 a, 14 b des Mantelteils 14

Claims

1. Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, mit einem in eine von einem Brennrohr begrenzte Brennkammer ragenden Brennerbauteil, das in einem es umgebenden Brennerkopfge häuseteil des Heizgeräts aufgenommen ist, wobei Brennluft in den Raum um das Brennerbauteil eintritt, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Mantelteil (14) das Brennerbauteil (10) derart umgibt, daß zwischen der Innenfläche des Mantel teils (14) und der Außenfläche des Brennerbauteils (10) ein Brennluftraum (15) vorbestimmten Volumens begrenzt ist.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (14) wenigstens teilweise an der Innen fläche des Brennerkopfgehäuseteils (2 a) anliegt.

3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mantelteil (14) in radialer Richtung ge teilt ist.

4. Heizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene (24) zur Mantelfläche (25) des Mantel teils (14) geneigt ist.

5. Heizgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die so gebildeten beiden Teile (14 a, 14 b) des Mantelteils (14) gegeneinander verspannt sind (26).

6. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennluftraum (15) stirnseitig durch einen mit dem Brennerkopfgehäuseteil (2 a) zusammenarbei tenden Deckel (16) begrenzt ist.

7. Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennluft über eine Eintrittsöffnung (17) im Deckel (16) in den Brennluftraum (15) eintritt.

8. Heizgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennlufteintrittsöffnung (17) im Deckel (16) gegen über der Umgebung abgedichtet ist (18).

9. Heizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung ein Dichtring (19) vorgesehen ist.

10. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelteil (14; 14 a; 14 b) aus Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung, vorzugs weise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, besteht.